1.一种基于场景设色规则的线稿纹样自动配色方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)场景图像色彩提取;a、首次批量提取图像色彩,构建综合色图;b、综合色图色彩二次提取;
(2)用色关联关系挖掘:对意象色之间的关联关系进行分析,利用距离判定矩阵运算,计算两项、三项、多项间配对频率,输出色彩关联关系图例;利用距离判定矩阵运算:对于单幅图像,基于各主色与最终意象色之间的距离相近度,按计算公式(3)构建距离判定矩阵:式(3)中,Ρnk为判定矩阵;1≤n≤N,1≤k≤K1,N为场景图像数; 表示第n幅图像第k个主色与二次聚类第j个意象色的欧式距离;与意象色逐个判定后取其最小值,与距离阈值σ进行比较,确定判定矩阵中元素值为1或0;
(3)线稿纹样提取与形态分析:采用Canny边缘检测算法,提取图案中的线条;在获得线稿后,对其结构形态进行分析,寻找连通区域,统计所有连通区域后,对各连通区域形态进行识别,在约定阈值的基础上进行综合判定,最终形成相似区域的归类和编号;
(4)多类型配色方案生成:色彩配色本质上是意象色与标记区域的配对,构建配对方案,计算配色适应度和选择概率,采用随机遍历抽样的方式计算,从而形成多类型方案,并按序排列;
构建配对方案:
P={L1,L2,…,LM} (5)
Lm=(Ci,Rm) (6)式(5)中,M表示标记区域数,Lm表示第m个标记区域配色方案,由第i个意象色Ci与第m个标记区域Rm进行配对;配色方案P由M对意象色和标记区域组构成;
计算配色适应度:即寻找意象色与区域的最优组队的判定依据函数,计算方式如下:
式(7)中,Vi表示i个意象色落点视觉和谐度,Ci为第i个意象色,fm为该意象色在m个区域的适应度;u为种群数量;
计算选择概率:基于配色适应度,计算每个组队的选择概率,计算公式如下:
式(8)中,Pm为第m个组队配对的选择概率,采用随机遍历抽样的方式计算,并进行排序;
计算处所有组队的概率后,替换配对项进行交叉计算,获取最优概率,从而形成多类型方案,并按序排列。
2.根据权利要求1所述的一种基于场景设色规则的线稿纹样自动配色方法,其特征在于:所述步骤(1)a:利用K‑means颜色聚类,对场景图像进行逐个主色提取;K‑means聚类是将颜色集划分为若干簇,各簇之间的颜色距离最小,簇间中心距离尽可能大;对颜色集X,求解颜色集与聚类中心集C的最小化平方误差E,计算公式如下:式(1)中x为颜色集X中数据项,μi为簇Ci的均值向量,其计算公式如(2)所示;E值越小,簇内样本的相似度越高;首先随机设定K个聚类中心,计算各颜色数据与聚类中心的距离;
将颜色按照误差项归入各聚类中心,重新计算各类样本均值,作为新的聚类中心;若类中心不再变动或达到设定的迭代次数,停止计算;最大迭代次数设置为50;
按照上述方式,逐个对各幅图像颜色进行聚类,获取颜色值及其比例;将各幅图像聚类获得的颜色按照比例生成综合色图。
3.根据权利要求2所述的一种基于场景设色规则的线稿纹样自动配色方法,其特征在于:所述步骤(1)b:再次对综合色图进行二次聚类,获得该场景的综合颜色值及其占比,初始聚类簇数K1和二次聚类数K2依据用户设定,值可不相同。
4.根据权利要求1所述的一种基于场景设色规则的线稿纹样自动配色方法,其特征在于:所述步骤(2)计算两项间配对频率:为了厘清意象色两两高频配对频率,对上述判定矩阵列与列项进行分析,计算公式如下:式(4)中,pis、pit分别表示第i幅图像中与第s、t项意象色的相似判定项;计算两列各项的交集,并计算其均值;Ws,t表示s、t项意象色配对频率,由此可获得任意两项意象色的配对频率。
5.根据权利要求4所述的一种基于场景设色规则的线稿纹样自动配色方法,其特征在于:计算三、四、五项意象色的配对频率,获得意象场景配色关联规则,输出色彩关联关系图例。
6.根据权利要求1所述的一种基于场景设色规则的线稿纹样自动配色方法,其特征在于:所述步骤(3)结构形态分析:首先,将图案彩图灰度化和二值化处理,寻找连通区域;统计所有连通区域后,对各连通区域形态进行识别,包括区域面积、与区域具有相同标准二阶中心矩的椭圆的长轴及短轴长度、离心率多维特征,在约定阈值的基础上进行综合判定,最终形成相似区域的归类和编号。